CORTEX：我知道你在真笑还是假笑 | 前辅助运动区的激活与对笑声传染性和真实性的感知

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近年来，功能性近红外光谱（fNIRS）和行为研究方法被用来检查行为传染和笑声的真实性的神经基础。研究者发现，对笑声的加工过程会激活之前被证明与共情和听觉-运动镜像网络相关的大脑区域。意志型笑声和自发型笑声反应的不同激活程度，可以预测一个人对笑声的传染性的感知。

研究小贴士
研究目的：确定大脑皮层活动的模式是否可以预测一个人对笑声传染程度的有意识感知。
研究方法：功能近红外光谱系统（fNIRS）、行为测量。
研究结果：自发型笑声比意志型笑声更具有传染性和真实性，且与前SMA的活动有关。

CORTEX

研究背景：

笑声是一种非常简单的声音，也是婴儿最早发出的声音之一。然而，成年人也在交谈互动中以多种方式的笑声来传达意思和表达情感。在社交互动中，听众需要能够判断这些声音的真实性，以及情感相关性。对非语言线索产生恰当反应的能力在沟通过程中是必不可少的，也是社会认知的一个重要方面。例如，某个人在一场谈话中歇斯底里地大笑（狂笑），而另一个人只是咯咯地笑，这可能会使得谈话场面比较尴尬，此举（狂笑）甚至可能会被认为有冒犯之意。

笑是一种压倒性的社会现象：一个人与他人在一起时笑的可能性是独自一人时的30倍。笑也是一种高度传染性的行为：笑最有效的触发因素之一是另一个人的笑。由于笑声的传染性很强，自20世纪50年代以来，人们开始在电视上播放笑声，以弥补坐拥大量观众但笑声却不足的场面。笑声的存在可以让笑话听起来更有趣，如果听到的笑声是自发的，那么这种效果会更加明显。

由于笑在社会行为中的重要性，许多哲学家，如柏拉图、亚里士多德、笛卡尔、霍布斯、康德、达尔文和弗洛伊德，都试图理解笑发生的原因和它背后的意义。也有研究指出在笑声感知过程中激活的各个神经区域，包括前额叶皮层、初级运动皮层、躯体感觉皮层、前辅助运动区（前SMA）、辅助运动区（SMA）、额下回（IFG）、前脑岛（AI）、上颞叶和中颞叶（STS/STG）、中央旁小叶、海马、杏仁核、顶下叶（IPL）、前扣带皮层（ACC）和颞极。

人类发声有两个截然不同的神经系统。自发发声（例如，无意识的情绪发声）依赖于中线神经系统，包括PAG，ACC和pre-SMA，而有意发声（例如，讲话，交流性笑声）涉及侧前运动区和运动区，以及SMA，小脑和基底神经节。意志型和自发型的笑声有着不同的声学和语音特性。意志型笑声不一定就是带有欺骗目的的假笑，但它可以在不同的语境中表示不同的含义，或者用来引起听者的兴趣和注意。

相对于意志型笑声，自发的笑更为真实，且更具传染性，通常具有更高的效价和行为唤醒。但正确判断情感发声真实性水平的能力是因人而异的，这些个体差异与情感脑区的参与度增加有关。本研究的目的是确定大脑皮层活动的模式是否可以预测一个人对笑声传染程度的有意识感知。由于前运动区和运动区在听觉-运动整合和运动启动中的作用，研究者假设前运动区和运动区的激活与笑声的传染和真实性水平有关。

研究方法：

研究者从52通道的近红外光谱系统（fNIRS）中获得了血红蛋白浓度的变化。并且让参与者完成了一个事后行为测试，即听自发型和意志型笑声片段（19种不同的笑声，每种大约2秒长，随机播放），并对每种笑声的真实性和传染性等级进行打分，评分等级为1-7，1代表最低，7代表最高。

图1 fNIRS数据收集图。(a)将网格阵列放置在头皮上，计划将颞叶和运动区作为最可能记录激活的部位。(b)帽位展示图。

实验结果：

从图2可以看出，意志型/自发型笑声的传染性和真实性的评分存在明显差异。自发型笑声的真实性和传染性评分明显更高。

图2 (a)意志型笑和(b)自发型笑的评分等级。四分位距的中位数用红色线段表示。

图3 所有笑声的真实性和传染性评分等级之间的关系。

与基线相比，Hotelling t2检验统计量（图4）和HbO和HbR的t统计量（图5）的计算提供了更为完整的功能激活图。如图4a所示，两种笑声都会激活右侧颞叶区域，但只有自发型笑声才会激活左侧颞后叶。

图4 Hotelling t2检验的F统计量及其显著性水平，用于确定HbO或HbR组合的变化是否与基线（休息）存在显著差异。(a)意志型和(b)自发型笑声在皮层上的显著反应。

图5 通过GLM得到β值的t检验结果。第一列(a，c)显示，听意志型笑声的反应比休息时更大。第二列(b，d)显示了自发型笑声激活的区域比休息时更大。

在听到笑声时，前运动区和运动区的激活可以促进更大的社会联系感。在对比两种笑声类型时，仍然存在类似的激活模式（图6）。在左额中回上，意志型的HbO大于自发型的HbO（图6a）。自发型＞意志型对比显示出两种色团通道的显著激活与前SMA有关。自发型＞意志型两种色团对比显示出左侧DLPFC被激活。

图6 通过GLM得到β值的t检验结果。第一列(a，c)显示，听意志型笑声比听自发型笑声的反应更强烈。第二列(b，d)显示，自发型笑声激活的区域大于意志型笑声。

讨论：

其实，一百多年前就有研究者提出了这样的理论，我们会自动模仿周围的人以更好地理解他们的情绪和意图。后来随着技术的进步，研究者们对这一方面进行了大量的研究。这些研究表明，听觉-运动镜像网络有助于加工过程和对传染性情绪刺激做出恰当的行为反应。

当对笑声进行加工时，与听觉-运动镜像系统相关的区域被激活。听觉-运动镜像系统可能会选择性地将特定的听觉动作映射到执行相同听觉动作的运动程序上，这可能就是为什么不同的笑声类型都会激活听觉镜像系统。

本研究还发现，自发型笑声比意志型笑声更具有传染性和真实性，这些评分的差异与前SMA的活动有关。刺激前运动皮层的腹侧部分会引发微笑和大笑，研究者认为，这个区域主要参与控制意志声音，而不是情绪声音。此外，左侧IFG与言语反应的启动有关，而右侧IFG、AI和前SMA则发挥抑制作用。在分析血流动力学活动差异对行为评级差异的影响时，笑声的传染性和真实性在前SMA存在显著差异。研究者认为，前SMA参与了传染性的运动控制和表征，但不涉及心智化网络中的情绪方面。

总的来说，前SMA起着促进情绪传染和共情的先驱作用。而且，与意志型笑声相比，自发型笑声的上颞叶激活增加。此外，与其他具有传染性的行为类似，笑是关系亲密程度和社会结构的反映。

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